Сварочные процессы и оборудование

92 l T vc e q l       . 2 2 . (8.13) Пример 1. На поверхность массивного тела наплавляют валик. Определить ширину зоны, нагревавшейся выше температуры Т = 900 К, при которой углеродистая сталь в значительной степени теряет упругие свойства. Режим сварки эффективная мощность теплоты q = 6 кВт, v = 9 м/ч = 0,25 cм/c. Теплофизические коэффициенты: а = 0,08 см 2 /c, λ = 0,39 Вт/(см . К), сρ = 4,9 Дж/(см 3 . К). Начальная температура тела T н ≈ 300 К, приращение Δ Т = Т – Т н = 600 К. Определим ширину зоны двумя способами: по номограмме (см. рис. 8.5, a), пригодной для источников теплоты, движущихся с любой скоростью, и по формуле (8.9) для быстродвижущегося источника теплоты. Определяем безразмерный критерий приращения температуры: 25 ,0 6000 08,0 39,0 14,34 600 . . .4        qv    ≈ 0,157. По номограмме рис. 8.5, а находим vt /(2 α ) = 2,0. Ширина зоны, нагревавшейся выше 900 К. 2 t = 2 . 2,0 . 2 a / v = 2 . 2,0 . (2 . 0,08)/ 0,25 = 2,56 см. Определяем ширину зоны по формуле (8.9) 2 t = 76,2 65 ,7 600 9,4 25,0 718 ,2 14 ,3 6000 8        см. Ошибка в определении зоны составляет около 8 %. Пример 2. Листы из низколегированной закаленной стали δ = 8 см сваривают за один проход дуговой сваркой при токе I = 300 A, напряжении дуги U = 34 В и скорости v = 18 м/ч = 0,5 см/c, η = 0,8. Определить ширину зоны отпуска, которая находится примерно между изотермами 870 и 1050 К, если Т н = 270 К. Теплоемкость стали – 5,0 Дж/(см 3 . К). Находим эффективную мощность источника теплоты: q = ηUI = 0,8 . 34 . 300 = 8150 Вт. Пользуемся формулой (8.13) для мощных быстродвижущихся источников и определим ширину зоны, где Δ Т = Т – Т н = 870 – 270 = 600 К. 2 l 600 = 28,3 600 8,055,0 )72,2 14,3/( 2 8150      см. Ширину зоны, где Δ Т = 1050 – 270 = 780 К: 2 l 780 = 52,2 780 8,055,0 )72,2 14,3/(2 8150      см. Ширина зоны отпуска